Войти
Wild-type Physcomitrella и нокаутные мхи: отклоняющиеся фенотипы, индуцированные в трансформантах библиотеки с нарушением генов. Physcomitrella дикого типа и трансформированные растения выращивали на минимальной среде Knop для индукции дифференцировки и развития гаметофора. Для каждого растения показаны обзор (верхний ряд; масштабная полоса соответствует 1 мм) и крупный план (нижний ряд; масштабная полоса равна 0,5 мм). A: Гаплоидный мох дикого типа, полностью покрытый лиственными гаметофорами, и крупный план листа дикого типа. B – D: разные мутанты. A нокаутный мох - это моховое растение, в котором один или несколько конкретных генов удалены или инактивированы («нокаутированы ") посредством нацеливания на ген. После делеции гена нокаутный мох потерял свойство, кодируемое этим геном. Таким образом, можно сделать вывод о функции этого гена. Этот научный подход называется обратной генетикой, поскольку ученый хочет выяснить функцию конкретного гена. В классической генетике ученый начинает с интересующего фенотипа и ищет ген, вызывающий этот фенотип. Нокаутные мхи актуальны для фундаментальных исследований в биологии, а также в биотехнологии.
Целенаправленная делеция или изменение генов зависит от интеграции ДНК нить в конкретном и предсказуемом положении в геноме клетки-хозяина. Эта цепь ДНК должна быть сконструирована таким образом, чтобы оба конца были идентичны этому конкретному локусу гена . Это предварительное условие для эффективной интеграции посредством гомологичной рекомбинации (HR). По сути, «нокаутирующая мышь» сконструирована таким же образом. До сих пор этот метод нацеливания на гены в наземных растениях применялся у мхов Physcomitrella patens и Ceratodon purpureus, поскольку в этих не- семена растения виды эффективность HR на несколько порядков выше, чем у семенных растений.
Нокаутные мхи хранятся и распространяются в специализированном биобанке, Международный центр запаса мха.
Для целенаправленного изменения генов мха, ДНК-конструкцию необходимо инкубировать вместе с протопластами мха и с полиэтиленгликоль (ПЭГ). Поскольку мхи являются гаплоидными организмами, регенерирующие волокна мха (protonemata ) могут быть непосредственно проанализированы на нацеливание на гены в течение 6 недель при использовании ПЦР -методов.
Первая научная публикация об идентификации функции до сих пор неизвестного гена, использующего нокаутный мох, появилась в 1998 г. и была написана Ральфом Рески и коллеги. Они удалили ген ftsZ и, таким образом, функционально идентифицировали первый ген, ключевой для деления органеллы в любых эукариотических.
. нокаут нескольких генов Были сконструированы растения Physcomitrella, в которых отсутствует специфичное для растений гликозилирование белков, важная посттрансляционная модификация. Эти нокаутные мхи используются для производства сложных биофармацевтических препаратов в области молекулярного земледелия.
В сотрудничестве с химической компанией BASF Ralf Reski и сотрудники создали коллекцию нокаутных мхов, которая используется для идентификации генов.
